Bài giảng Âm thanh - Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm (Tiếp theo) cung cấp cho học viên những kiến thức về các đặc trưng của sóng âm, một số hiện tượng đơn giản về sóng âm,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Bồi dưỡng giáo viên giảng dạy Khoa học tự nhiên THCS ÂM THANH Phạm Đỗ Chung Bộ mơn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Khoa học tự nhiên THCS Chương 2: Sóng âm truyền mơi trường, đặc trưng sóng âm Sóng âm, Sự lan truyền sóng âm Các đặc trưng sóng âm Một số tượng đơn giản sóng âm PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Cường độ mức cường độ âm Cường độ sóng âm định nghĩa tố độ trung bình mà lượng chuyển qua đơn vị diện tích vng góc với đường truyền sóng Cơ ng ất su I = P/A [W/m2] Tiết diện ngang Displacenment: s ( x, t ) = sm cos ( kx - w t ) I = r vw sm2 Cường độ âm có mối liên hệ trực tiếp với biên độ dao động phần tử khơng khí biểu diễn phương trình sóng âm s(x,t) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Cường độ âm thay đổi theo khoảng cách Ps I= 4p r Mức cường độ âm b : I b = (10 dB) log I0 Một số mức cường độ âm (dB)I b = (10 dB) log Ngưỡng nghe I 00 -12 where reference intensity I = 10 W/m Trong I cường độ âm tiêu0 chuẩn Lá xào xạc 10 -12 where reference intensity I = 10 W/m Nói chuyện 60 Nhạc Rock 110 Ngưỡng đau 120 PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Các nguồn nhạc âm Sóng âm ơng sáo Nhạc âm tạo dây dao động (ghita, piano), màng (trống, chiêng), cột khơng khí (sáo, kèn) Nút sóng Hình vẽ bên trái mode dao động ống sáo Các mode dao động bậc cao (các họa âm) thỏa mãn điều kiện: for pipe with two open ends lowest frequency, longest wavelength mode: fundamental or first harmonic l 2L L = ® l = 2L = PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Họa âm Lưu ý: Trong ống có hai đầu hở họa âm tồn (a) Với ống có đầu hở họa âm bậc lẻ tồn (b) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Dải tần số số nhạc cụ Chiều dài nhạc cụ phản ánh vùng tần số mà nhạc cụ hoạt động: nhạc cụ dài phát âm trầm, ngắn cho tần số cao (So sánh âm vực Bass vs Violin) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Họa âm Tại hai nhạc cụ khác phá nốt nhạc (cùng tần số) ta nghe hai âm khác nhau? Sáo T T Kèn Ô-boa Một nhạc cụ phát nốt nhạc thường phát âm vài họa âm bậc cao Vì số lượng, cường độ họa âm bậc cao khác nên tạo cho nhạc cụ âm sắc riêng biệt PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Phách Nếu hai âm có tần số gần kết hợp với (giao thoa) tạo tượng phách, tức hợp thành âm có cường độ to nhỏ theo thời gian Tần số tượng gọi tần số phách: fphách = f1-f2 s ( t ) = [2sm cos w ' t ] cos wt phách phách cos w ' t PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Hiệu ứng Doppler Hiệu ứng Doppler hiệu ứng mà người nghe cảm thấy tần số âm nguồn âm tới bị thay đổi nguồn phát âm người nghe chuyển động Tần số âm bị thay đổi hiệu ứng Doppler phụ thuộc vào vận tốc người nghe nguồn phát: v ± vD f '= f v ± vS (general Doppler effect) Cho biết trường hợp tần số âm tăng; trường hợp tần số âm giảm hiệu ứng Doppler? PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 10 Hiệu ứng Doppler v ± vD f '= f v ± vS detector moving, source stationary ® vS = v ± vD f '= f v (general Doppler effect) source moving, detector stationary ® vD = v f '= f v ± vS Trong trường hợp nguồn thu nguồn phát âm chuyển động với vector vận tốc tần số âm thu có thay đổi khơng? PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 11 Vận tốc siêu thanh, sóng xung kích Khi nguồn chuyển động với vận tốc lớn vận tốc âm (gọi tốc siêu thanh) lúc vượt qua tạo tiếng nổ sóng xung kích Nếu if vS = v ® f ' = ¥ ! Góc nón Mach: sin q = PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 vt v = vS t vS whatNếuif vS > v ? Mach = vs /v (Mach coneSốangle) 12 .. .Chương 2: Sóng âm truyền mơi trường, đặc trưng sóng âm Sóng âm, Sự lan truyền sóng âm Các đặc trưng sóng âm Một số tượng đơn giản sóng âm PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Cường độ mức cường độ âm Cường... Chung-HNUE-2020 Các nguồn nhạc âm Sóng âm ơng sáo Nhạc âm tạo dây dao động (ghita, piano), màng (trống, chiêng), cột khơng khí (sáo, kèn) Nút sóng Hình vẽ bên trái mode dao động ống sáo Các mode... vw sm2 Cường độ âm có mối liên hệ trực tiếp với biên độ dao động phần tử khơng khí biểu diễn phương trình sóng âm s(x,t) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Cường độ âm thay đổi theo khoảng cách Ps I= 4p r